No.74 January 2008
The Shipbuilding Research Centre of Japan
No. 74●目 次●

1 巡視艇をインドネシアへ−海の安全のためのODA−
page 1

巡視艇をインドネシアへ−海の安全のためのODA−

2 二重反転プロペラの設計について（その3、自航要素）
page 23 ウォータージェット
（第3回

推進性能）
page 44 112m型波浪貫通型双胴高速フェリー−ナッチャンRera−
page 65 石油貯蔵船の長期防食について
page 86 水槽試験で使用する計測機器（第2回

自航動力計）
page 10

7 トピックス等
ジブチ向けフェリー基本設計調査
委員会等
編集後記
SRC所在地図
page 12

ジャカルタ海上警察基地前で引き渡し完了海老原大使とSutanto長官による引き渡しセレモニーの一こま

平成18年度我が国の無償資金協力事業

貿易管理令、武器輸出三原則等に従い、として日本造船技術センターがコンサル

初めて武器としてODAにより輸出された

タント業務を実施し、墨田川造船㈱殿にものです。

て建造された3隻の巡視艇が完成し、平3隻の巡視艇はそれぞれTaka、Anis

成19年11月13日にインドネシア政府に

Madu（インドネシアに生息する小型鳥）、引き渡しされました。

Hayabusaと鳥の名前を命名され、11本巡視艇はマラッカ・シンガポール海

月13日の引渡し完了後、さらに11月30

峡を中心に海賊、海上テロ及び兵器拡散

日に在インドネシア日本国大使、国家警の防止を目的とし、我が国の「テロ対策察庁長官等の臨席の下、盛大な引き渡し等治安無償」枠を使用し、インドネシア

セレモニーが実施されました。

国国家警察海上警察局に供与されたもの

今後も「テロ対策等治安無償」によるで、平成19年3月1日建造契約を締結し、巡視艇等の海上保安機材分野への我が国

船積みによる輸送後、現地にて確認運転

からの協力が期待されています。

を実施し、平成19年11月13日にジャカ
ルタにてインドネシア側に引き渡しが終了しました。
本船の仕様は全長27m、型幅5.6m、型深さ2.8m、最大船速約30ノット、主機関2,000PS×2機で、船体は高張力鋼、上部構造はアルミ製。浅瀬に逃げ込む事
財団法人

日本造船技術センター

犯を追跡するために、高速複合艇を搭載〒180-0003 東京都武蔵野市吉祥寺1丁目6番1号
吉祥寺スバルビル3階TEL 0422-40-2820 FAX 0422-40-2827

し、乗組員10名の他、拘束者用2名のス

試験センターに防弾仕様を備えることから、我が国の〒181-0004 東京都三鷹市新川6丁目38番1号（独）海上技術安全研究所2号館内
TEL 0422-24-3861 FAX 0422-24-3869

ペースを設けています。また、上部構造
試運転中のTaka号

1

二重反転プロペラの設計について（その3 自航要素）
本 シ リ ー ズ の 第 一 回 （ SRC News

CRPは、推進性能に関しては、本来、CRPの自航試験において、前後プロ

No.72）では二重反転プロペラ（以下、併せて一つのプロペラです。前後のプロ

ペラのプロペラ回転数の組み合わせを広「CRP」）が回収しようとする回転方向

ペラに関わる力・モーメントを独立に解範に変え、そのときの前後プロペラのス

運動量損失等について紹介し、第二回析して個々のプロペラの性能を評価する

ラスト、トルクを個別に計測し、別途実（No.73）では後ろのプロペラに流入すことは正しくありません。例えば、前後施した前後プロペラの各プロペラ単独試る流れの計測例・計算例を紹介しました。

プロペラがお互いに引き合うというよう

験結果を用いて解析しました。

本シリーズの最後として、本号では前な現象がある場合、前プロペラのスラス

図−1〜3では、横軸は後プロペラの後プロペラの自航要素に関する水槽試験

トは減少し、後プロペラのスラストは増スラストTA、縦軸は前プロペラのスラス

結果と前後プロペラの荷重分担率を変え加するでしょう。この場合、合計のスラ

トTFです。無次元化の分母の選び方の煩たときの推進性能を紹介します。

ストが重要で、個々のプロペラのスラス

雑さを避けるため、あえて模型試験時のトの増減は言わば内部の力です。例えが計測値（有次元値）で示しました。

前後プロペラの自航要素

適当か否か分かりませんが、船に乗って

図−1はスラスト減少係数（1-t）を

自航要素は主船体とプロペラの干渉をいる人が船を押しても船は進みません。

示します。個々のプロペラのスラスト減表すパラメーターでプロペラ設計に必要よって、各プロペラの自航要素は、各プ

少係数は定義できませんので、両プロペ

不可欠なデータです。CRPにおいては、

ロペラの性能の良し悪しを表すのではな

ラのスラストの合計値に対するスラスト

前後プロペラの相互干渉も加わり、よりく、プロペラ間の干渉を表している、と減少係数を示しています。等高線が右下複雑になります。

解すべきものです。蛇足ながら、通常のがり45°となっていますので、スラスプロペラの場合も同じで、例えばスラス

ト減少係数はスラストの合計値に応じてト減少係数の大小は主船体の性能やプロ変化していると言えます。また、その変ペラの性能を表すものではなく、両者の化率は小さく、1-t=0.9程度の値となっ干渉の良し悪しを表しています。

ており、通常の場合に比べてかなり大き

図−1〜4に水槽試験結果の例を示しな値となっています。

ます。これは長さが90ｍ弱、方形係数

図−2の上図は船後プロペラ効率比でが0.7程度の船の自航試験結果で、後プす。右側が前プロペラの効率比ηRF、左ロペラの直径は前プロペラの85％です。

側が後プロペラの効率比ηRAです（前後プロペラを添え字F,Aで表しています。

図−1

スラスト減少係数

以下同様）。前プロペラの効率比は1.0程度で通常の船と同程度の値です。等高線が横軸にほぼ平行になっていますので、前プロペラの効率比は、ほぼ前プロ
ペラの荷重によって変化します。後プロペラの効率比は0.9程度の値で通常の船より10％程度悪くなっていますが、これは、前後プロペラの干渉を表していると考えられます。等高線は縦軸にほぼ平図−22船後プロペラ効率比および有効伴流係数

図−3 有効伴流係数の差
SRC News No.74 January 2008

行ですから、後プロペラの効率比は、ほぼ後プロペラの荷重によって変化していプロペラ設計例

2割増程度です。
プロペラ直径一定という条件下では、ます。つまり、前後プロペラの船後プロ

上記の試験結果を用いてプロペラを設

それが最適直径となるようなプロペラ回

ペラ効率比は自分の荷重が増えると良く計してみました。図−5，6がその結果

転数は馬力配分減少に伴って減少していなる、と言えます。また、後プロペラでです。前後プロペラの馬力配分を3種変ます。これらは、通常のプロペラの場合

は、荷重による効率比の変化率が大きくえて設計しました。図−5はプロペラ回と同じ傾向です。

なっています。

転数をプロペラの前後、馬力配分に関わ

プロペラ単独効率は馬力配分が増える

図−2の下図はプロペラの有効伴流係らず190rpmの一定値にした設計、図−と低下しますが、これもプロペラ荷重と数（1-w T ）です。前プロペラの等高線

6は前プロペラの最適直径が2.80m、単独効率の関係から当然のことです。

は縦軸にほぼ平行なので、大凡、前プロ

後プロペラの最適直径がその95％の最後にCRP全体の推進係数を見ると、ペラの伴流係数は後プロペラの荷重によ2.66mになるようなプロペラ回転数とプロペラ直径が一定という条件下では前って変化していると言えます。逆に後プした設計です。

後プロペラの馬力配分による違いはあまロペラの等高線は横軸にほぼ平行なの

これらの図には設計条件として与えたりありませんが、プロペラ回転数が一定

で、大凡、後プロペラの伴流係数は前ププロペラ回転数ｎまたは直径D P 、スラという条件下では後プロペラの馬力配分

ロペラの荷重によって変化しています。

スト減少係数、船後プロペラ効率比、有が小さいほど（前プロペラの配分が大きこれは船後プロペラ効率比の場合とは逆

効伴流係数に加えて、設計された個々のいほど）大きくなっています。配分がで、伴流係数は、大凡、他方のプロペラ

プロペラのピッチ比、プロペラ直径また半々付近で最高にはなっていません。

の荷重で決まります。
また、荷重による変化率は後プロペラで非常に大きくなっています。

は回転数、プロペラ単独効率η O 、推進係数η、CRP全体の推進係数ηも示し

二重反転プロペラの設計に際しては、てあります。個々のプロペラの推進係数

3回のシリーズで紹介した推進性能関係

これらは、前後のプロペラが流れを加は定義出来ませんが、便宜的に、全体のの問題以外に、構造・機構に関する問題

速していること、その度合いは、各プロ

スラスト減少係数を用いて、あえて計算があります。残念ながら専門外ですので、ペラの後方で大きいことに拠ります。

しました。

構造・機構に関しては紹介できません

図−3には前後プロペラの伴流係数の本図によると、プロペラ回転数が一定

が、通常の一軸プロペラを設計するプロ

差の等高線を示します。これは、右上がという条件下では、前プロペラの最適直ペラ設計法を用いて二重反転プロペラのりのほぼ45°の線となっていますので、径はその馬力配分減少に伴い減少してい前後プロペラを個別に設計しようとする

伴流係数の差は両プロペラの荷重差で決ます。半々の場合、後プロペラの直径は場合に、本シリーズを参考にして頂ける

まる、と言えます。

前プロペラの約90％です。ピッチ比はと幸いです。

図−4は図−1，2から読みとって作

（技監

佐藤

和範）

成した図で、合計スラストが一定値の場
合に、前後プロペラのスラスト配分を変えたときの自航要素の変化です。本図をみても後プロペラの船後プロペラ効率
比、有効伴流係数の変化率が大きいことが分かります。

図−4 スラスト配分による自航要素の変化
SRC News No.74 January 2008

図ー5 プロペラ回転数nを一定とした
場合

図−6 プロペラ直径DPを一定とした場合
3

ウォータージェット（第3回
1. はじめに推進性能）
が全揚程Ｈ、流量Ｑのポンプとして動作

3. 従来の分け方していたとすれば、ポンプ馬力QρgH

ウォータージェット推進方式につい

航行中の力の釣り合いを考えます。

て、前回、ウォータージェットの作動原

図−1に船に装備された状態のウォー

理とポンプの働きについて説明しましタージェット推進装置の模式図を示しまた。今回は、ウォータージェット船の推す。図−1の一点鎖線は、流れのインテ

進性能について説明します。

ーク②に吸入される部分とされない部分

2. 推進効率の境界を意味しています。
Vmはインテークに吸入される流速のウォータージェット船に限らず、船舶

平均、Vjはノズル⑦より吐出される流速の推進性能は、推進装置に投入した馬力の平均とすれば、差を取る事で単位時間がどれだけ船体を有効に推進させる事が当たりの流体の運動量変化が求められ、出来るのか、推進効率ηという数値で定総推力Tgを定義する事ができます。

量的に評価します。推進効率の定義を式（1）に示します。
η=

PE
PD

・・・（1）

ここで、有効馬力P E はR T V S 、伝達馬
力PDは2πnSQSです。

ここで、インテーク損失の影響を推力減少率tとすれば純推力T n e t （即ちR T ）が求められ、式（2）が得られます。
Tg (1−t) = Tnet = RT・・・（2）との比を取れば、式（5）を得ます。

TgVm =

TgVm QpgH
PD・・・（5）QpgH PD

以上から、式（6）のように、効率η
は各要素に分解する事ができます。

η = 1−t TgVm QpgH
1−w QpgH PD= ηH ηjet (ηpumpηr)・・・（6）
H：ポンプ全揚程[m]
船殻効率

ηH =

ジェット効率1−t1−w

ηjet =

TgVm
QpgH

ポンプ効率×ポンプ効率比

Vm = (1−w)VS、Tg = ρQ(Vj−Vm)、ηpumpηr =Q = AnVj

QpgH
PD

なお、本稿では、以後分かりやすくす

ρ：流体密度[kgf-s2/m4]

るために、仕事率のことを馬力と呼ぶこ

Vj：ジェット流速[m/s]とにします。

Vm：モーメンタム流速[m/s]ォータージェット推進装置全体がポンプ

An：ノズル断面積[m2]であると考えているので、船に装備され

3

Q：流量[m /s]

た影響が含まれている事を意味していま

ここで、式（2）の両辺に、船速VSをす。図−1で言いますと、①から⑦まで

RT：船体抵抗（吸い込み口なし）
VS：船速 [m/s]nS：インペラ回転数 [rps]となります。
ポンプ効率比が含まれているのは、ウ

QS：インペラトルク [kgf-m]乗じると、力の釣り合い式が馬力の関係

ηが大きければ大きいほど、インペラ式に成ります。

に伝達された馬力が船を推進させる馬力

Tg (1−t) VS = RTVS = PE・・・（3）に有効に変換されている事を意味してい

ここで、VS = Vm／(1−w)なので、ます。

TgVm (1−t)／(1−w) = PEの揚程を全揚程と定義しています。

4. ITTCの分け方
2005年の24th ITTCにおいて承認された文献[2]に準拠して説明します。たηは、いくつかの要素に分ける事がで・・・（4）

だし、文献[2]は全てSI単位系で記述さきます。その際、ウォータージェット推となります。ここで、TgVmは通常のプれていますが、本稿では理解を容易にす

進装置単独の状態と、船に装備された状

ロペラ推進型の船舶におけるスラスト馬るために、重力単位系で統一して説明し態との比を用いるか用いないかで、分け力PTに相当します。

ます。

方が異なってきます。

この時、ウォータージェット推進装置

式（3）までは従来の分け方と同じで

前者は、ITTCが推奨する方法[1],[2]であり、後者はこれまで一般に用いられてきた方法（例えば、[3]に詳しい）で、便宜上、本稿では前者をITTCの分け方、後者を従来の分け方と呼称します。
以下、それぞれの分け方について具体的に説明します。
図−1 ウォータージェット推進装置が船に装備された状態

4

SRC News No.74 January 2008

すが、ここから、先ほど説明した従来の変位[m]方法と違い、ウォータージェット推進装

PJSEを見ると、流入エネルギーとノズ

置が単独で作動している状態（Freeル変位による影響が考慮されている事がstream condition、図−2に示す）と分かります。
この時、P TE0 とP JSE0 の比は理想効率船に装備されている状態（図−1）の対比で効率要素を分けて考えています。
以上の考え方から、式（3）において、
Vs／Vmではなく、Tg／Tg0を考えると、

Tg(1−t)Tg0Vs = PE ・・・（7）Tg0
Tg0 = ρQ(Vj−Vs)

ηeI=(1−t ) η ηIηDUCTηpump・・・（11）mI

ここで、η eI とη mI の比を、特に（単独ηI を与えます。

状態に対する船体の）干渉効率ηINTと呼pQ(Vj−Vs)Vs
PTE0= 1Qp(Vj−Vs)(Vj+Vs)
PJSE0
2

びます。従来の方法の1−wに相当しま
すが、ηeIには、ノズルの上下変位Znの影響が含まれますので、その点が異なり

式（7）を得る事ができます。尚、添え字0は単独状態である事を意味します。

η=(1−t ) Tg PJSE0 PTE0 PJSE PPE
Tg0 PJSE PJSE0 PPE PD=

2=ηI・・・（10）1+Vj/Vs
また、P JSE0 とP JSE の比をエネルギー

干渉効率ηeIと呼んでいます。

ます。

5. まとめ
推進効率の分け方について従来の分け

この場合、船体の影響が無いものと考

PPEはポンプ馬力で、QρgHで与えらえるので（w = 0）、単独状態のモーメれます。ITTCではポンプはインペラ部

原理的には、どちらの分け方を用いてンタム流速VmはVsと等しくなります。

分のみを意味しており、図−1の③からも結論に違いはないのですが、効率の各

これにより、式（8）のとおり、単独⑤までで全揚程Ｈを定義してます。従来

要素を理論的あるいは実験的に推定する状態と船に装備した状態の運動量干渉効の分け方では、①〜⑦のウォータージェ

手法は異なってきます。例えば、ITTC率ηmIを定義します。

ット推進装置全体をポンプとみなしていの分け方ではウォータージェット単独で

Tg
1
Vj−Vm
=
=
・・・（8）
ηmI
Tg0
Vj−Vs

ますので、ITTCの分け方と従来の分けの推力が必要であるのに対し、従来の分方で異なる点の一つです。

け方では必要ではありません。

次に、ウォータージェット推進装置単P JSE とP PE の比をダクト効率η DUCT と尚、どちらの方法を用いる場合でも、呼び、ポンプが作動した時にウォーターモーメンタム流速Vmの扱いには特に注

PTE0 PJSE0 PJSE PPEP
PJSE0 PJSE PPE PD D

ジェット推進装置内の流体エネルギーを意する必要があります。

・・・（9）

PPEとPDの比はポンプ効率ηpumpです。

独のスラスト馬力をPTE0とすると、Tg0Vs = PTE0 =ここで、
1
PJSE0 = Qp (Vj2−Vs2)2

増加させる効率を表わします。

方とITTCの分け方を説明しました。

次号では、自航試験の方法について説明する予定です。

ポンプ効率比ηrが含まれないのは、先ほど説明したとおり、インペラ部分に限[1] Tom J.C. van Terwisga,

1
Qp (Vj2−Vs2)−Qpgzn
2ってポンプと見なしているので、船体のWaterjet-Hull Interaction

は、PJSE0 とPJSE それぞれ単独状態と船以上により、効率ηは式（11）に示

Procedures and Guidelines 7.5-に装備された状態における単位時間あた

すとおり、各要素に分解する事ができま

02-05-03.1 Rev.1, Testing andりの流体のエネルギー変化量であり、ジす。

Extrapolation Methods HighPJSE =

影響は無視できるからです。

ェットシステム馬力と呼んでいます。
Zn：ノズル中心の喫水線からの上下[2] ITTC−Recommended

Speed Marine Vehicles,
Waterjets Propulsive
Performance Prediction[3] 松村竹実, 第5回 舶用プロペラに関するシンポジウム 第8章ウォーター
ジェット推進（試験センター技術部

図−2

新郷

将司）

ウォータージェット推進装置が単独の状態（Free stream condition）

SRC News No.74 January 20085

112m型波浪貫通型双胴高速フェリー「ナッチャンRera」就航
世界のフェリー業界から注目を集めてする国際規則」（THE INTERNATIONAL

支援して参りました。その結果が、現在いる112m型波浪貫通型双胴高速フェリ

CODE OF SAFETY FOR HIGH-SPEED

の「ナッチャンRera」の安全で順調な運ー「ナッチャンRera」が、2007年9月

CRAFT, 2000）です。一般の高速フェリ航を産み出していると考えています。

1日から青函航路（函館―青森）に就航

ーにHSCコードが適用されて就航した「ナッチャンRera」の主要目は、表−し、海象厳しい津軽海峡を順調に稼動し船は、本船が我が国初のものとなります。

1のとおりです。

ています。

HSCコードは、その船の運航速力で直なお、「ナッチャンRera」の性能の一

日本造船技術センターでは、「ナッチ

近の港や安全な停泊地から4時間以上離ャンRera」及び引き続き建造が進められれて航行しないとなっており、避航がで

現在、「ナッチャンRera」は、その性ている姉妹船の我が国への導入に係わるきたり、支援を受らけれることを前提と能をフルに発揮して、函館―青森間61

端を表2にご紹介しましょう。

コンサルタント業務を担当しています。

して種々の要件が決まっています。この海里を1時間45分（冬季以外の着岸まで「ナッチャンRera」及び建造造船所であように、基本的には自船のみで安全を担の時間、冬季は2時間）で結んでいます。

るオーストラリアのタスマニアに所在す

保していくという従来の考え方から大きるINCAT社の概要を報告いたします。

く変わっています。
当センターでは、
HSC

3．INCAT社

コードを適用して船舶安全法に合格させ

INCAT社は、1972年に現INCAT会

るため、各種マニュアルやFMEA（故障モ

長Robert Clifford氏が経営していた造「ナッチャンRera」は、東日本フェリード及び影響解析：方向制御システム、船所や他の造船所数社が合併して設立さー株式会社殿が就航させた世界最大級の機関システム及び関連制御装置、電気シれました。現在、従業員約650名を擁

最も燃費効率（積載重量単位当たり）の

ステム、船体安定化システムの構成要素

する造船所です。INCAT社はオースト

良い高速フェリーです。波浪貫通型双胴に故障が生じた場合について、その影響

ラリアのタスマニア州都ホバートに所在

フェリーは、非常にスレンダーな双胴のを解析し、本船が危険に陥る可能性が極し、タスマニア州は南緯40度以南にあ船体で波を切り裂いて航行するフェリー

めて低いことを証明するもの）に始まる

り北半球ではちょうど北海道の位置に相です。さらに本船は、スレンダーな船体

種々の資料を作成するなどして船主殿を当します。

1.「ナッチャンRera」に起こりがちな過度なピッチングを防ぐ
表−1「「ナッチャンRera」の主要目等

ためセンターバウという船首部中央部に小さな船体を持っています。センターバ

造船所及び船番

INCAT

ウは通常海面上に出ていますが、ピッチ

資格

JG

ングが大きくなると予備浮力として機能

船級

Det Norske Veritas

自動車渡船

DNV + 1A1 HSLC RIカーフェリー「B」E0

します。このスレンダーな双胴の船体とセンターバウがすばらしい本船の形状と

全長

（m）

112.60

運航性能を与えています。さらに、アク

水線長

（m）

105.60

ティブライドコントロールシステムによ

最大幅

（m）

30.50

って自動制御される可動トリムタブ（双

ハルの幅

（m）

5.80

胴船尾装備）と折り畳み式可動T-フォイ

喫水

（m）

3.80

ル（センターバウ後部装備）によって動総トン数揺を低減して快適な船旅を提供できるよ

速力

表-2参照

うになっています。

主機関

MAN 20V 28/33D舶用ディーゼル

2．高速船の安全に関する国際
規則

推進方式

Wartsila LJX 1,500ウォータージェット × 4基

発電機

AC415V 60Hz 360kW× 4基

本船の建造にあたっては適用規則とし（トン）

10,712定格出力9,000kW × 4基 1,000 rps

最大載貨重量（トン）てHSCコードを適用しています。HSC

最大搭載人員

コードというのは、2000年12月5日

最大車両積載能力にIMOで採択された「高速船の安全に関

6

Hull 064

（名）

1,380
798 （含、乗組員）
450mトラックレーン及び乗用車193台
または乗用車355台搭載可能

SRC News No.74 January 2008

表−2「「ナッチャンRera」の性能両を搭載できるフェリーが開発されまし

速力及び燃料消費率
載貨重量

最大速力

90％MCR

80％MCR

241トン

45.4 kt

−

−

400トン

−

42.0kt、
168r/ 海里

39.0kt、
158r/ 海里

600トン

41.7 kt

38.0kt、
176r/ 海里37.3kt、
166r/ 海里

1,000トン38.3 kt

36.0kt、
192r/ 海里34.3kt、
181r/ 海里

注：MCR（Maximum Continuous Rating 主機関連続最大出力）た。このタイプは74m型として9隻建造されました。その後、78m型（3隻建造）、
81m型（3隻建造）、86m型（4隻建造）、
91m型（4隻建造）、96m型（6隻建造）、
98型（6隻建造）と続いた後、112m
型が「ナッチャンRera」として誕生したのです。このように、INCAT社は、着実に建造経験を積んで新船型にトライ

それでは、INCAT社の建造船の歴史

ょう。1982年12月に進水したHull

しています。「ナッチャンRera」では数をたどってみましょう。INCAT社の船013（全長8.7m）でその実験が始まり、多くの種類の押出型材が使用され、軽量

番Hull001（全長18m）は、1977年

1985年6月に進水したHull017（全長化と強度確保の両面を達成しています9月に進水した鋼製の双胴船でした。そ27.4m）で高速旅客船として実用化さが、これも建造経験が活かされている一れ以降双胴船の建造を続け、Hull003

れています。さらに、1986年12月につの事例と考えられます。

から現在までに建造した船はすべてアル進水したHull017（全長31m）ではセミニウム製双胴船です。

ンターバウを持つ今の形状に至っていま

では、波浪貫通型双胴船（INCAT社

す。その後、30m前後の高速旅客船をではWave Piercing Catamaranと称建造してきましたが、1990年10月にしています）を開発したのはいつ頃でし進水したHull023（全長74.9m）で車

ドック形状

折り畳み式可動T-フォイル（使用しない時には、センター
バウ後部に折り畳まれる。
）

ところでINCAT社の建造工場は図のように双胴それぞれの船体を建造する2条のドックを持った建屋で、その中で建造しています。そのため、船が大きくなると2条のドックの幅では収まりきらず、建造ドックと建屋を新設することに成ります。「ナッチャンRera」が建造されたドックは、3本目（6本目と言った方が正しいかもしれません）で、最初のドックは現在ではブロック工場になっています。さらに、現在では工場の周りを東日本フェリー株式会社とINCAT社のホームページのURLは、次のとおりです。
東日本フェリー株式会社
http://www.higashinihon-ferry.com/
INCAT社
http://www.incat.com.au/

SRC News No.74 January 2008

さらに埋め立て工事を行うなど、元気な造船所と言えます。
（海洋技術部

青柳

徹）

7

石油貯蔵船の長期防食について
我が国の石油備蓄は、1967年の第3また、詳細な検査は泊地内で行っても貯蔵船の外板、水封タンクは、タール

次中東戦争等を契機とした、国家備蓄法

よいことになるとともに、船体構造部材

エポキシ塗装とアルミ陽極による電気防により義務づけられ、民間備蓄量約の検査については貯蔵船の所有者が作成

食の複合防食となっています。

4,500万kl、国家備蓄量約5,000万klがした検査計画を、現状を踏まえて見直し

診断システムのデータベースは、促進目標となっています。国家備蓄基地は全ながら検査を行っていくこととなり、検試験片により得られる劣化データ（塗膜

国10個所にあり、そのうち洋上備蓄基査を行う上での自由度が大幅に増加しまの目視評価、インピーダンス、付着力、地（上五島及び白島洋上国家石油備蓄基した。他方、検査規則の改正は、貯蔵船

電流密度（アノード消耗因子））、入渠時地）の現時点での備蓄量は、合計約の詳細検査に必要なタンククリーニング

等の実船計測により得られる劣化データ

817万klで、国家備蓄の約16％を担っの機会を削減すると同時に、タンククリ（上記及びアルミ陽極の消耗量データ）、ています。

ーニング後にしか実施出来ない船体及び船体から切り出し作製したモニタリング

上五島及び白島洋上国家石油備蓄基地

艤装品の修繕工事の機会をも削減するこ

試験体の定期的な計測により得られる劣における石油備蓄は、各々、平成元年及ととなりました。このような状況下で、化データ及び各区画毎の電位シミュレー

び平成8年に運用が開始されました。

安全を確保するための長期的な保全に関ション結果データ等から構成されていまする調査研究がその後行われてきました。

す。促進試験は、造研調査研究にて検証

貯蔵船の検査規則改正
石油公団（現(独)石油天然ガス・金属
鉱物資源機溝）は、その後、石油貯蔵船

防食寿命推定のための防食劣化診断システムされたMHI促進液にて行ないました。実
船の大気中における塗膜鋼板の電流密度の計測は、独自に当センターで考案したの泊地内での検査・点検・保全を合理的

ここでは、日本造船技術センターにて

図−1に示す装置により行われていまに実施するために、調査・研究・開発を実施している調査研究のうち、入渠あるす。計測時には海水が充填されます。

計画的、継続的に実施してきました。

いは泊地内での補修の判断でキーファク

図−2に計測値の例を示します。

これらの成果を活用して、貯蔵船の検ターとなる没水部塗膜鋼板（外板、水封査規則が改正され、全貯蔵船が12年のタンク）の防食寿命推定のための防食劣間隔で入渠して行うこととなっていた詳

化診断システムについて紹介します。

細な検査が、計画検査方式に変更になり

本システムにおいては特に防食機能の条件が整えば最長5年に1隻ずつの代表

現状把握、余寿命推定（ハイブリッド法）

船の詳細な検査を行えばよいこととなを可能とするデータベース、評価技術をり、詳細検査の頻度が変更になりました。

開発しました。

図−1 実船用の電流密度計測装置（大気中）上五島国家石油備蓄基地（約440万kl）

8

図−2 電流密度計測データ例（実船、促進試験片計測）

SRC News No.74 January 2008

防食寿命に関する評価
防食寿命に関する評価は下記の手順で算により予測出来ます。
電位計測結果とシミュレーション結果の比較により塗膜劣化状態を推定するこ行います。

とも可能となります。特に、アルミ陽極(1) 実船（入渠時あるいは泊地内詳細検の位置とアルミ陽極間中央位置での電位査時）あるいはモニタリング試験体

値の差分を知ることにより塗膜の劣化状の劣化データの取得態が判定できます。

(2) 上記データの促進試験片データの相当促進日数の決定（促進倍率の決定）(3) 実船相当の劣化曲線の設定(4) 上記劣化曲線によるアノード陽極消耗量の予測(5) 実船のアノード陽極の計測値との比電位計測による塗膜の劣化状態の評価
この電位計測による塗膜の劣化状態の

図−4 電位差分値と塗膜抵抗の関係及び促進試験片の相当促進日数評価は下記の手順で行います。

参考文献(1) 各区画の電位計測

1）「石油貯蔵船のライフサイクル保全(2) 電位値の最大差分値の計算

評価システムに関する調査研究（石(3) 相当する区画の電位値の差分値と塗油貯蔵船の防食劣化診断システム拡耗量の将来予測

膜の抵抗値（劣化程度を示す）の関充に関する調査）」報告書（石油天

上五島貯蔵船の水封タンクの一つにお係図から塗膜の抵抗値を決定します。

然ガス・金属鉱物資源機構委託事

けるアノード陽極の消耗量予測例を図−

また、相当促進日数を決定すること業）（財）日本造船技術センター、

3に示します。この区画は45年程度のにより塗膜の劣化状態を把握します。

平成18年3月

較及び修正促進倍率の決定(6) 修正劣化曲線によるアノード陽極消防食寿命が予測されます。

2）H.Sugimoto and Y.Horii, A New
一例として図−4に上五島貯蔵船の上部水封タンクでの関係（塗膜の抵抗値

Deterioration of The Corrosion（劣化程度を示す）と電位値の差分値）

Protection System of The Oilを示します。

Storage Barges, The

今後共、実船データ（代表船詳細検査

図−3Prediction Method forProceedings of the

時データ及びモニタリング試験体データ）

International Symposium onの取得、評価等より予測精度の向上を図

Shipbuilding Technology

ることを提案することにしています。

(ISST2007),Sept 2007.

アノード消耗量実測及び予測例（技術開発部杉本廣憲）

稼働中の防食状態の管理
防食状態を管理するには、塗膜劣化を把握する必要がありますが、稼動中には、没水部の外板及び水封タンク内を直接または間接的に観察することは非常に困難となります。
複合防食状態のモニタリング法としては、電位計測が比較的簡単な方法で貯蔵船にも適用が可能です。この電位値を評価することである程度の防食状態の評価が可能となります。防食電位値が−900mVより卑でること（絶対値が900より大きいこと）が一つの目安です。
また、塗膜劣化を分極曲線（電位と塗膜劣化（抵抗）の関係）にて表わすこと
により、電位分布がシミュレーション計
白島国家石油備蓄基地（約560万kl）

SRC News No.74 January 20089

水槽試験で使用する計測機器（第2回

自航動力計）

前回は、抵抗試験に使用する抵抗動力

力を天秤に導いて計測します。計測量の計について紹介しました。今回は自航試

ほとんどを天秤のウェイトでバランスさ験に使用する自航動力計について紹介しせ微少量をバネの変位で計測するものます。

で、記録はペンによりドラムに巻いた紙1. 自航動力計の変遷に記録するものでした。摩擦等による計
測値の偏りを避けるためと思われる、天自航動力計は、模型船が自走するとき

秤に＋側−側と交互に動的な変位をモーのプロペラの発生するスラスト及びトル

ターで強制的に与えて平均値を読むようクを計測するもので、回転中の軸のスラにする機構などが付加されています。

スト及びトルクを計測する機構が必要にの自航動力計が必要になりました。
写真−3は外国（ドイツ）の自航動力

写真−2は、前者と原理的には同じ天計です。写真−4は動力計のカバーを外

秤式自航動力計です。計測の自動化を考した状態で、上段が外国製で、下段が国

現在、自航動力計はゲージ式が主流で慮して作られており、天秤のウェイトの産です、いずれもひずみゲージ方式を用すが、以前は抵抗動力計と同様に天秤式

一部を遠隔で操作したり、バネの変位をいたものです。

のものが使用されていました。ここでは差動トランスを用いて電気信号に変えて外国製動力計はプロペラ軸からの力を

日本造船技術センターで使用されてきた取り出し、自動記録が可能になる等の特

先ずスラスト検出部で受けています。ス

自航動力計についてその特徴、使用法な長を持ちますが、ウェイトの遠隔手動操

ラスト計測用歪みゲージへはピン接合のどについて紹介します。

作も必要であり、また自航動力計自体もレバーで力を伝達し、ねじれ等の影響をかなり重い物になったため、小型の模型避ける機構になっています。トルク計測

船では使用できないなど課題も残る計測

はスラストの影響を避けるためベローズ器でした。

を介してトルク検出部に接続していまなります。

2. 天秤方式
当センター発足当時の自航動力計は、前身の船舶技術研究所から引き継いだ、す。これらのゲージ出力はスリップリン

写真−1に示すようなメカニカルでシングを介して取り出します。この機構では、

プルな構造で、開発者の工夫が感じられピン接合のレバーとベローズでスラストる計測器でした。通称ゲーバス動力計とトルクの相互干渉を減じています。変（ドイツ人ゲーバスが開発）と言われた

位が小さければ相互影響も少なくなりま

天秤式動力計が使用されていました（ヨすが、回転体から信号を取り出すためのーロッパの昔の水槽試験写真などで同じ

スリップリングの接触抵抗の影響があり動力計が使用されているのが見られまますのでＳ／Ｎ比を大きくするためにはす）。回転中のプロペラ軸のスラスト、トルクを計測するための工夫があり、ス
ラストはスラスト計測用の天秤でプロペラ軸を受けて計測します。トルクは差動歯車の機構を応用してプロペラ軸の回転

ひずみゲージの出力を大きくする必要が
写真−2

自動化のための自航動力計

3. ひずみゲージ方式「試験担当者によって、水槽試験精度は変わらない」と言う課題を解決するた

写真−1 ゲーバス式自航動力計（上）と現在の自航動力計（右下）

10

写真−3 旧ケンプ・レンマー社製自航
動力計あり、相互干渉を減じる機構の工作精度が精度に大きく関与する動力計といえます。
写真−1の右下と写真−4の下段は、国産の自航動力計です。

めには、試験を自動化する必要が生じてこの動力計は、トルク検出部がスラスきました。また、試験の効率向上も含め

ト検出部の前にある計測器で、トルクと全容量式の自航動力計が必要となりまし

スラストの相互干渉を避ける為に特殊加た。なお、実船と模型船のフルード数

工した検出部に歪みゲージを貼り、微少（Fn=Ｖ／√Lg ）を合わせて試験をしまの相互干渉については補償ゲージ等で処すので、小型模型船での試験が必要とな理して総合性能を得るようにしたものでる場合があります。大きくて重い天秤式

す。スリップリングは、軸端型の小型高自航動力計では模型船に搭載できず試験

性能のものが使用されています。この様できないことがありますので、小型軽量な機構とすることにより、ベローズ等の

SRC News No.74 January 2008

術者にとって大変ありがたい事です。
もうひとつ、重要なものにスタンチュ
ブがあります。試験の前後で摩擦トルクが変化すれば、どの時点でどの程度変化
したかが特定できなくなり、真のトルク量が不明となるからです。
当センターでは、常に摩擦トルクに関心を持ち、軸を受けるブッシュ材、潤滑材、軸とのクリアランスの改良に努めてきました。潤滑剤としては、油は水槽に漏れだし水質の保持にも問題を生じます
写真−4 構造の違い 上段：旧ケンプ・レンマー社製、下段：現在使用している国産品、それぞれカバーを外した自航動力計

ので、水潤滑を採用しています。クリア
ランスについては、量が多ければドレイ
ン（水）の汲み出しが大変で、少なけれ測するのに対し、自航動力計は2分力

写真−5

スティング型自航動力計

ば滑らかな回転になりません。

（スラスト、トルク）を計測しますので、繰り返し使用でき，摩耗が少なく錆び較正試験はより注意を要します。また、にくい材料を探し、どの程度のクリアラ

軸を回転させながらの動的な較正試験もンスが良いのか、長年の追求から現在の実施します。

物に決めました。

抵抗動力計と同様に、実負荷と自航動

こうして、自航動力計、ユニバーサル

工作物の性能に左右されずに精度を高め

力計の出力の関係は、実負荷のイメージ

ジョイント、スタンチューブ、ケーブルています。

で読みとるようにしています。また、試の取扱いがひとつになって、真のスラス

また、写真−5のスティング型と言う、験中でも、計測結果に疑問が生じた場合

ト、トルクが計測されます。

超小型でスラスト・トルク一体型（金属には、随時簡易較正試験を実施し、計測

ブロックへの特殊加工により、スラス

系の確認を行います。

この様にした結果、当センターでは、
スラスト＝5gf、トルク＝0.0003kgf-

ト・トルクの同時計測を可能としてい精度の良い、スラスト・トルク計測を行m程度の誤差で計測可能となっていまる）の自航動力計も出てきて、一部試験

うためには、自航動力計だけでなく、計す。もちろん、これらに使用する直流アでも使用されて来ていますが、干渉、温測系のユニバーサルジョイント、スタン

ンプ、Ａ／Ｄコンバータの性能も高性能

度ドリフトなど問題があり、まだ、平水チューブおよびコード類（プロペラ駆動

でなければなりません。

中自航試験に使用できる性能には達して用モーターの電源コード、計測器の信号

また、当センターでは日常的な較正はいないようです。

取り出しコード）の取り扱いが重要です。

勿論、計測システム上のチェックも可能

4. 自航動力計によるスラス
ト・トルク計測

ユニバーサルジョイントは、動力計とな動的較正装置により検定を行い、自航プロペラ軸を接続するものですが、性能動力計どうしの互換性も確認し、常時使の悪い粗悪品を使うとスラスト、トルク用している6台の、どの動力計を使用し船舶の推進性能試験における、スラス

は正確に動力計に伝達されないばかりても、得られる結果に違いがないように

ト・トルク計測は、実船の馬力推定の基

か、振動等により計測データに悪影響をなっています。

になるもので、その精度は厳密に維持さ及ぼします。

当センターで使用されている自航動力

れなければなりません。そのため、推進当センターでは、動的較正装置によっ性能試験で使用される自航動力計は、一て、国内も含め、数社のユニバーサルジ

容量

般的に使用されているトルク計などに比ョイントを調査し、ミニチュアベアリン

スラスト ＝20 Kgf、

べてより高い精度と安定性が要求されるグが使用されたものは、多少芯がずれてトルク ＝0.6 Kgf-m

ので、その使用に際しては細心の注意が接続しても、出力されるデータに影響が

定格出力

必要です。

計の一般的仕様を次に示します。

各分力共

2000μ

ない事を確認した結果、少し高価になり

非直線性 ＝0.1 % Fs

当センターではSRC News73号に掲

ますが、ユニバーサル部分にミニチュア

ヒステリシス =0.1 % Fs

載した抵抗動力計と同様に、実負荷によ

ベアリングが使用された、外国製のもの

零点の温度影響 =0.01 % Fs /℃

る静的な較正試験を毎月1回実施していを採用しています。これはシステムの組

感度の感度影響 =0.02 % Reading/℃ます。抵抗動力計は1分力（抵抗）を計

み立て方で性能が左右されないので、技SRC News No.74 January 2008

（試験センター技術部

新井

明）

11

ジブチ向フェリーの基本設計調査実施中
日本造船技術センターでは（独）国際するため、ランディングクラフト様式で、協力機構（JICA）と業務実施契約を締

浅喫水が求められ、またジブチ特有の季

結し、ジブチ共和国のタジュラ湾海上輸

節風にも対応するために独特の船型がも送力増強計画に係る基本設計調査を実施

とめられています。本基本設計の終了後、中です。

来年度建造の実施が期待されています。

本件は「アフリカの角」と呼ばれ、アデン湾に面し、紅海入り口に位置する面
積約2.32万km2、人口約75万人の小国、国のエチオピア、ソマリア等のゲートポ

ジブチ共和国のタジュラ湾を横断し、首ートとして貨物を大量に取り扱ってお都ジブチと北部を結ぶフェリーボートをり、南北地域間の経済格差が問題となっ建造、無償供与しようとするものです。

ています。

ジブチ国は世界で最も暑い国の一つ

この問題を解決するために、フェリー

で、乾季には気温50℃を超える日も珍ボートを投入し、交通インフラを整備す

しくありません。また、北部は荒涼としることにより民生の安定、経済格差の是た山岳地帯が広がり遊牧民が多い一方正等を図ろうとするものです。

で、首都ジブチを中心とする南部は内陸

フェリーは既存の傾斜岸壁施設を使用

現在運行中のジブチ伝統木船（ダウ船）

第7回SPCG委員会
平成19年10月25日（木）第148回理事会■委員会等
第100回HRC委員会
平成19年10月25日（木）日本造船技術センター本部会議室

平成19年11月8日（木）日本造船技術センター本部会議室
第24回評議委員会

日本造船技術センター役員会議室

平成19年11月6日（火）日本造船技術センター役員会議室
球温暖化は地球活動の周期的変動による運へのモーダルシフトの推進」、「スーパとの説があり、米国は1997年の京都議ーエコシップ等新技術の開発への支援」

定書には参加しませんでした。しかしな

等のメニューが並んでいます。いずれも昨年のノーベル平和賞は、米国のゴア

がら、最近では、化石燃料起源のCO2を京都議定書のCO2削減目標6%を達成す

元副大統領と［国連気象変動に関する政主犯とする地球温暖化人為説は殆ど定説るためにしぼり出された知恵です。

府間パネル（IPCC）］に授与されました。

化しつつあるように思われます。

いうまでもなく省エネルギー技術は船地球温暖化対策に関する活動が評価されしからば地球温暖化対策として人は何舶技術の最も伝統的な研究課題であり、たとのことです。地球温暖化対策の必要ができるのでしょう。政府の地球温暖化

これからもそうでしょう。「濡れ手に粟」

性が叫ばれるようになって久しくなりま対策推進大綱には諸々の施策が列挙されのぎょう幸はあきらめ、1％、2％の改すが、最近、その声が頓に高くなり、地ています。これらのうち船舶関連の施策

善の積み重ねをめざす地道な技術開発の

球温暖化問題がG8サミットの主要議題について見ると、「規制の見直し、新技中に活路を見いだすしかないかと、残念として取り上げられもいたしました。地術の導入を通じた競争力の強化による海ながら思うところです。
（K.M）

本部移転のお知らせ（財）日本造船技術センター本部は、平成20年1月15日より吉祥寺南口（公園口）の下記に移転しました。
試験等の申し込み、問い合わせは下記までご連絡をお願いいたします。
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本部（吉祥寺）

試験センター（三鷹）
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パルコ

吉祥寺駅 JR中央線
至新宿

至立川

至立川

至新宿

バスのりば

JR中央線吉祥寺駅
南口

丸井
吉祥寺店
本館

丸井
バスのりば

ユザワヤ
京
王
井
の
頭
線
吉
祥
寺
駅

井の頭公園

井ノ

日本造船技術センター
吉祥寺スバルビル

頭通

り

GS
バス停
三鷹市役所前

至
渋
谷

バス停
三鷹農協前

GS

井の頭公園

バス停 航研前

多摩青果

GS 三鷹消防署
三鷹保健所

海上技術安全研究所内
日本造船技術センター 試験センター

調布 I.C.

12

中央高速道路